Пример окрашенных деталей

[ Нажмите на фото
для увеличения ]

Существует множество различных способов нанесения всевозможных покрытий на металл. Это и анодирование, и серебрение, и оцинкование, позолота, хромирование, а также обычная окраска металла с помощью лаков и красок на основе органических растворителей. Все эти покрытия наносят с целью защиты поверхности металла от коррозии, а также в декоративных целях. Покрытие поверхности стойкими к коррозии металлами - оловом, хромом, серебром - дорогой и трудоемкий процесс, а нанесение обычных масляных красок не дает долговечного и прочного защитного слоя.

Поэтому современная технология окраски использует другой метод - порошковое покрытие металла, который значительно дешевле метода нанесения благородных и инертных металлов и, в то же время, намного надежнее обычной краски.

Технологии

Огнезащита металлических каркасов зданий
При воздействии высокой температуры металлические каркасы зданий, состоящие из колонн и поперечных балок, быстро нагреваются

Порошковая окраска металла. Технология и оборудование
Порошковая окраска металла: на предварительно подготовленное металлическое изделие напыляется мелкодисперсный порошок

Важной операцией технологического процесса получения порошковых покрытий является нанесение порошковых красок на изделие. Существуют различные способы, но наиболее распространен способ пневматического распыления. Наносят краску с помощью компрессора и сжатого воздуха посредством краскораспылителя ручного или автоматического и удерживается на поверхности при помощи заряда. Существуют 2 способа зарядки порошковой краски: электростатический и трибостатический. В случае электростатического напыления (его еще называют «корона») заряд подается на краску с зарядного устройства. Часто генератор высокого напряжения бывает встроен в краскораспылитель. Величина заряда 40 - 80 кв. При трибостатическом способе краска получает заряд в результате трения о диэлектрик (в процессе прохождения краски по стволу краскораспылителя, ствол как раз и является диэлектриком).

И тот и другой способ имеет свои достоинства и недостатки. На участке порошкового напыления желательно иметь, как трибостатический так и электростатический пистолет. Электростатическим способом можно наносить любую порошковую краску, для трибостатики есть ограничения. В частности, металлонаполненные краски нельзя наносить трибораспылением, т.к. входящие в их состав металлические пигменты плохо заряжаются трением. В настоящее время производители порошковых красок предлагают трибо-добавки, которые улучшают способность красок заряжаться трением. При электростатическом способе часто возникают проблемы такого рода, как обратная ионизация, непрокрас изделий сложной конфигурации (мертвые зоны, карманы, углубления), стекание краски с острых кромок. При трибостатическом распылении эти проблемы решаются успешно. Часто возникает необходимость повторного покрытия порошковой краски на ранее окрашенную поверхность. В данном случае трибостатическое распыление дает хорошие результаты. Кроме того этот метод пожаробезопасен. Трибораспылители просты в эксплуатации и ремонте. Рассмотрим из чего состоит трибостатический и электростатический краскораспылитель.

Краскораспылители могут быть оснащены встроенными бугнкерами или отдельными питателями. Пистолеты со встроенными бункерами менее производительны (емкость бункера ~300 - 400гр.), но эффективны при частой смене цвета. Питатели представляют собой емкость, имеющую пористую перегородку. В емкость засыпается краска, а через пористую перегородку подается сжатый воздух, который переводит краску во взвешенное состояние («кипящий слой»). Краска к распылителю подается с помощью эжектора - специального устройства, в котором происходит засасывание краски также благодаря сжатому воздуху. В некоторых устройствах краска забирается непосредственно из транспортной тары, при этом коробка устанавливается на вибрирующую платформу.

Окраска должна производиться в окрасочной камере. Камеры могут быть различных типов и размеров, односторонние и двусторонние (для окраски с 2-х сторон двумя распылителями), тупиковые и проходные. Такая конструкция должна быть хорошо освещена, снабжена надежной вентиляционной системой. Лучше, если эта система имеет несколько ступеней улавливания окрасочных выбросов. Чаще всего это достигается использованием циклона и фильтров тонкой очистки. При правильно подобранном оборудовании можно достичь качества очистки воздуха от окрасочной пыли 98%. Частицы краски, улавливаемые циклоном, можно возвращать в технологический цикл, но использовать в качестве добавки (до 30%) к новой краске того же цвета.

Удерживается краска на поверхности изделия благодаря разности зарядов частиц краски и поверхности изделия. Окрашиваемое изделие должно быть хорошо заземлено (для этого используется заземляющий провод). Сам распылитель должен быть также заземлен для безопасности и стекания заряда с корпуса краскораспылителя.

Движение краски осуществляется при помощи сжатого воздуха. Давление воздуха для электростатического распыления несколько ниже, чем для трибостатического, оно измеряется манометром и составляет 1,5 - 4атм. Большое значение при порошковой окраске нужно уделять качеству сжатого воздуха. В соответствии с ГОСТ9.402-80 сжатый воздух должен быть сухим и чистым. Для очистки и осушения воздуха используются фильтры. Они могут быть разнообразными, но должны содержать фильтр очистки от механических примесей и масловлагоотделитель.

Важным моментом при порошковой окраске является подбор подвесок или приспособлений для размещения окрашиваемых изделий. Изделия должны располагаться на приспособлении так, чтобы было удобно окрашивать всю поверхность, все труднодоступные места, избегать касания или экранирования рядом расположенных изделий. В качестве подвесок можно использовать канцелярские скрепки или изготавливать металлические крючки, скобы кассеты и т.д. Но надо помнить, что краска накапливается на поверхности приспособления и ее необходимо время от времени удалять, а это очень трудная задача. Удалить порошковые покрытия можно обжигом при температуре 600 град.С, дробеструйной обработкой или в горячем растворе щелочи. Сейчас появились специальные смывки, которые можно использовать для этих целей.

Иногда возникает необходимость изолировать места на поверхности изделия, не подлежащие окрашиванию. Для этого можно использовать алюминиевую фольгу, специальный термоскотч или заглушки из прокаленного дерева.

Существуют специальные насадки и рассекатели, при помощи которых можно добиться разной формы факела, необходимой для окраски того или иного изделия. Расстояние самое оптимальное от краскораспылителя до поверхности, которую надо покрасить, 20 -25см. В некоторых случаях можно применять способ окраски нагретого изделия. Для этого окрашиваемое изделие предварительно нагревают и потом наносят порошковую краску. Следует знать, что изделие не должно быть слишком горячее во избежание получения толстослойного покрытия.

При смене другого цвета краски краскораспылитель, стены окрасочной камеры, циклон необходимо хорошо очистить и обдуть сжатым воздухом. Если при окраске обнаружен дефект покрытия, краску можно удалить сжатым воздухом. Для этого необходимо иметь обдувочный пистолет.

При серийной окраске изделий можно автоматизировать процесс. Для этого используют несколько манипуляторов с автоматической подачей краски.

Необходимо следить за чистотой помещения, проводить периодические влажные уборки, очистку рекуператоров. Для удобства при уборке оборудования можно использовать пневмопылесос.

На самом деле тут ничего сложного для понимания нет. Просто это способ нанесения очень прочного лакокрасочного слоя на поверхность какой-либо детали. Этот слой, разумеется, имеет не только защитные, но и отличные декоративные качества.

Если вкратце, то суть техники заключается в том, что ту или иную поверхность подготавливают к покраске, затем красят в специальной камере особым сухим порошком (это и есть порошковая краска). После этого как бы «запекают» получившийся слой, после чего он становится очень стойким и долговечным .

По сравнению с обычными способами нанесения краски – порошковый метод обработки имеет такие преимущества:

1. больший уровень экологической безопасности слоя;
2. более прочный слой в итоге;
3. меньший расход краски на один и тот же объем работы.

Что же касается сферы применения данного метода, то в нашей стране такой способ применяется в основном для покраски деталей автомобилей, но вообще технология нанесения порошковой краски используется и для обработки деревянных элементов, стеклянных и керамических. Просто секрет в том, что для неметаллических изделий применяется особая краска, для «запекания» которой не требуется очень уж высокая температура.

Теперь несколько слов о недостатках способа.

Тут, пожалуй, имеется всего два минуса:

1. покраска изделий, которые нельзя более-менее хорошо нагреть, исключена;
2. на создание условий для покраски и закупку минимального оборудования необходимо вложить куда больше средств, чем на инструмент для стандартной работы.

Но, кстати, то, что требуется спецоборудование, совсем не означает невозможность работы с порошковым способом окраски в домашних условиях.

В этой статье мы расскажем, как можно организовать рабочую зону такого типа в самом обычном гараже.

Начнем с самого главного.

Подготовка рабочего места и выбор оборудования

Итак, предположим, что гараж у нас имеется – давайте рассмотрим, как его укомплектовать, чтобы можно было качественно и комфортно работать.

• Первое, что нужно сделать, это защитить все поверхности от попадания краски при и потолки. Для этого те плоскости, которые нужно изолировать, можно закрыть самой обыкновенной пленкой.

Важно!
Не забудьте оставить (и вообще продумать) участки для вентиляции помещения.
А то в большинстве случаев об этом вспоминают в самый последний момент, когда начинается первая покраска.

• Второй этап — это покупка и плавильной печи, в которой будет «запекаться» окрашенное изделие.

Компрессор нужно выбирать такой, чтобы прибор мог работать с высоким давлением.

Что же касается плавильной печи, то, конечно, можно приобрести профессиональное оборудование и технология порошковой покраски будет выполняться значительно качественнее и быстрее. Однако такой вариант не всем по карману.

Поэтому будем выходить из положения и искать «эконом-решение».

В принципе для нагрева термообработки нанесенной краски, если не требуется заводское качество и обработка больших деталей, вполне подойдет обыкновенный духовой шкаф.

• Следующий шаг это устройство покрасочной камеры. Камера – это, по сути, кусочек помещения, в котором на изделие будет наноситься краска. Что тут важно обеспечить, так это наличие системы отсоса — чтобы лишняя краска сразу удалялась за пределы рабочего бункера.

В общем-то, приблизительно так должно быть оборудовано рабочее место.

Обратите внимание на некоторые современные материалы, которые являются прекрасным аналогом порошковой краски, но при этом наносятся стандартным способом.
Так, например, очень хороша электропроводная краска Zinga – это прекрасное сочетание «горячего» метода окраски и классического.
При этом качество покрытия просто потрясающее.

На этом подготовка рабочей зоны закончена и если все сделано, то можно приступать непосредственно к работе.

Пошаговая схема работы

Стоит отметить, что рассматриваться будет технология порошковой покраски металла в самом простом варианте. То есть работать будем исходя из того, что у нас в наличии имеется «кустарная» покрасочная камера, а также самые простые и недорогие приспособления для реализации этого дела.

В качестве наглядного примера будем рассматривать самое обычное изделие — простой кусок металла.

Предварительная обработка поверхности

С заготовкой нужно сделать вот что:

1. Очищаем всю поверхность металла от пыли и грязи с помощью обыкновенной мокрой тряпочки.
2. Далее берем наждачную бумагу или же специальные металлические щетки и зачищаем ими все участки, на которых имеются признаки коррозии.
3. Теперь нужно увеличить уровень адгезии плоскости – для этого просто напросто обезжириваем ее любым доступным растворителем.

Обратите внимание на то, что если ваша заготовка очень уж сильно покрыта коррозией или имеются какие-то труднодоступные грязные участки (такое бывает, например, если это деталь автомобиля со сложной конфигурацией), то просто растворителем и щеткой тут вряд ли получится обойтись.
В таких случаях деталь принято замачивать в щелочных растворах – их состав зависит от уровня и типа загрязнения.

1. После того, плоскость очищена и обезжирена, нужно ее прогрунтовать. Для этого на изделие наносится так называемый конверсионный подслой краски. Как правило, для этого применяется краска на основе неорганических веществ. (См. также статью .)
   Что это дает? Благодаря такому грунтовочному слою уменьшается риск попадания влаги и воздуха под высохшую порошковую краску. Это возможно за счет того, что поверхность металла и порошкового покрытия сцепляется не напрямую, а через эту самую пленку из промежуточной краски.
   То есть сцепление всех слоев становится на порядок лучше, что в конечном итоге положительно влияет на срок службы итогового полимерного покрытия и соответственно всего изделия в целом.
2. И последний этап подготовительных работ – это нанесение своими руками сверху грунтовки, слоя, который состоит из соединений нитрата хрома и натрия. Это процесс называется пассивирование – он нужно для того, чтобы ржавчина не появилась на изделии в то время, пока деталь готовится к покраске.

В общем-то, если все зачищено, обработано растворителями и прочими составами, то можно просушить заготовку в печи и приступать к следующему этапу.

Нанесение краски и формирование покрытия

Инструкция по покраске как раз достаточно простая.

1. Изделие помещается в камеру напыления.
2. При необходимости заготовка фиксируется.
3. Берется пулевизатор и заготовка красится.

Обратите внимание на то, что мы в данной пошаговой схеме применяем самый простой способ нанесения краски, но если немножко «заморочиться», то стоит попробовать другой метод – электростатического напыления.
Его суть в том, что краска является статистически заряженным веществом и как бы прилипает во время распыления на деталь, к которой подвели заземление.

Кстати, имейте в виду, что если вы с помощью порошковой покраски планируете добиться стойкости детали к воспламенению, то, пожалуй, не имеет смысла применять данную технологию. Гораздо проще будет приобрести огнезащитные краски по металлу Полистил, Негорин и другие аналоги – и деньги сэкономите, и нужный эффект гарантированно получите.

После нанесения краски начинается процесс формирования твердого полимерного слоя. Подробнее об этом.

Запекание краски

Под этим термином подразумевается то, что окрашенное изделие помещается в специальную камеру, где заготовка на протяжении определенного времени подвергается воздействию высокой температуры.

В нашем случае деталь кладется в духовой шкаф – его можно изготовить самостоятельно и «запитать» от электричества, мазута или от другого горючего.

Во время «запекания» детали нужно соблюдать такие условия:

1. Важно придерживать рекомендаций, которые содержит инструкция конкретной краски. То есть это означает, что для получения качественного слоя должна соблюдаться определенная температура, на протяжении такого-то времени и т.п.
2. Изделие должно прогреваться равномерно! Поэтому, если у вас жар идет от стенок «духовки», лучше поместить заготовку на чем-то вроде прутьев, чтобы она оказалась на равном расстоянии от всех стенок.
   Когда отведенное для прогрева детали время истекло, вынимаем ее из шкафа и оставляем на открытом воздухе для того чтобы она остыла.

Тут плюс в том, что не требуется никакого закаливания металла – то есть фаза частого контраста холодного и горячего отсутствует. А это означает, что и цена проекта в целом снижается, и время экономится.

На этом все – по сути. Такая вот кустарная обработка изделия порошковым методом закончена. Как видите, в домашних условиях, у себя в гараже, наладить такой процесс вполне можно – было бы желание и определенная доля старания.

Подведем итоги нашего обзора.

Вывод

Мы с вами рассмотрели вкратце, что собой представляет технология нанесения порошковых красок, а также разобрались в том, как можно реализовать такую работу в «кустарных» условиях.

Надеемся, что вся предоставленная информация вам пригодилась, и вы сможете применить ее на практике. Ну а если хотите узнать еще больше, то советуем просмотреть еще и видео в этой статье по данной теме.

На этом этапе у заказчиков часто возникают различные вопросы. В большинстве своем они хотят знать, в каком состоянии должны быть изделия перед нанесением порошковой краски.
Основными этапами технологии окраски являются электростатическое напыление порошковой эмали и последующая полимеризация при температуре 180 - 200 градусов. Поэтому перед окраской с конструкции должны быть сняты все неметаллические элементы, детали из резины, дерева, пластмассы и.т.д. Если конструкция собрана из нескольких металлических деталей, то она должна быть Стальная поверхность должна быть зачищена от следов коррозии Эта процедура оплачивается отдельно или выполняется самим заказчиком. В случае повторного применения порошковой покраски к ранее окрашенным изделиям, необходимо помнить, что гарантировать то же качество поверхности, что при первичном окрашивании сложно, и стоимость работы при этом увеличится.

Преимущества окраски металлоконструкций по такой технологии очевидны:

Конечно "декоративность" - возможность подобрать цвета любой гаммы по шкале RAL . Множество оттенков а также различных фактур недостижимых при использовании старых технологий позволяет придать металлической поверхности такие свойства, как схожесть поверхности с фактурой кожи.

Прочность и значительно большая долговечность, химическая стойкость и высокие физико-механические показатели (на удар до 500 нанометров, на изгиб до одного миллиметра.) из-за использования в их химическом составе пленкообразующих добавок с большим молекулярным весом. Так как по этой технологии на окрашиваемой поверхности полимеризуется слой эластичной пластмассы обладающей очень высокой адгезией, возникает ударопрочность. Плёнка имеет высокие антикоррозийные и электроизоляционные свойства , стойкость к растворам кислот и щелочей.Также покрытие устойчиво к органическим растворителям, диапазон температур гарантирован от -60 до +150 градусов Цельсия. Толщина покрытия слоя окраски находится в диапазоне от 80 до 120 мкм.

В описываемой промышленной технологии нет токсичных и огнеопасных жидких растворителей, это безопасная технология. Нет растворителей - дополнительная экономия на стоимости работ . Практически безграничен выбор текстур и цветовая гамма. Мы можем имитировать поверхность, например под гранит, другая будет выглядеть как металл - например бронза, серебро. Порошковая покраска в отличие от обычной позволяем модулировать текстуру - например получить некоторый рельеф поверхности, под бронзу, серебро или гранит, золотистый или серебристый металлик, глянцевую поверхность, что невозможно при старых методах нанесения краски.

Почему данная технология имеет ряд преимуществ по сравнению с ЛКМ.

Она интересна по многим причинам. Прежде всего, и это важно в современных условиях кризиса - низкая стоимость производственного процесса. Это приносит значительную экономию на электричестве, на площади необходимой для организации производственного цеха. Перед отправкой в печь нет предварительной просушки. Высокая скорость процесса! Короткое время отвердения покрытия за счёт образования плёнки из расплавов с высокой скоростью. Всего один цикл сушки изделий после покраски. Краски готовые, сразу со склада поставляются в цех , не нужно производить дополнительные работы по доводке вязкости до нужной степени.

Порошковая покркаска включает в себя несколько этапов: Подготовка поверхности к покраске

С поверхности металлических изделий удаляются все органические и неорганические загрязнения. Если изделие перекрашивается, то очень важно качественно удалить прошлый слой краски. Удаление старого слоя производится с помощью пескоструйки. Грубые абразивы позволяют быстро и качественно удалить старый слой краски, а неорганические абразивы позволяют сгладить рельеф. Нанесение порошкового грунта

После того как мы подготовили поверхность под покраску, изделие помещается в камеру напыления. Там порошковый грунт, имеющий электростатический заряд, с помощью электростатического распылителя наносится на заземленное изделие. Он предназначен для противокоррозионной защиты. Нанесение порошковой краски

После того как грунт оплавился и закрепился на поверхности с помощью электростатического распылителя в камере напыления, порошковая краска, имеющая электростатический заряд, наносится на заземлённое изделие. Покраска должна осуществляться в несколько слоев, это обеспечит гладкое и равномерное покрытие. Нанесение порошкового лака

После того как мы достали изделее из печи полимиризации ему необходимо дать остыть до комнатной температуры. После этого мы наносим порошковый лак (глянцевый или матовый). Порошковый лак наносится на уже окрашенное изделие для улучшения внешнего вида и, частично, защиты от ультрафиолетовых лучей, так же он придает порошковому покрытию дополнительную маханическую прочность и практичность.В некоторых случаях он наносится на чистый металл, для сохранения текстуры и защиты от окисления. Полимеризация покрытия

Окрашенные изделия поступают в печь (камеру полимеризации). При температуре 180-200°С частицы порошковой краски оплавляются и закрепляются на поверхности изделия. Процесс полимеризации длится от 15 до 30 минут. (повторяется после каждого нанесенного слоя) Преимущества порошковых красок

Порошковые полимерные покрытия обладают уникальными механическими и декоративными характеристиками и имеют ряд преимуществ перед покрытиями, получаемыми при жидком окрашивании, а именно:

Высокая адгезия (сцепление покрытия с поверхностью)

Широкий диапазон толщины покрытий

Отсутствие потеков на вертикальных поверхностях

Повышенная прочность на удар, изгиб